题目内容

平面内有n个圆,其中每两个圆都相交于两点,且每三个圆不相交于同一点,求证:这n个圆把平面分成n2-n+2个部分.

答案:
解析:

  思路  用数学归纳法证明几何问题,主要是搞清楚当n=k+1时比n=k时,分点增加了多少,区域增加了几块,本题中第k+1个圆被原来的k个圆分成2k条弧,而每一条弧把它所在部分分了成两部分,此时共增加了2k个部分,问题就得到了解决

  思路  用数学归纳法证明几何问题,主要是搞清楚当n=k+1时比n=k时,分点增加了多少,区域增加了几块,本题中第k+1个圆被原来的k个圆分成2k条弧,而每一条弧把它所在部分分了成两部分,此时共增加了2k个部分,问题就得到了解决.

  证明  (1)当n=1时,一个圆把平面分成两部分,12-1+2=2,命题成立.

  (2)假设当n=k时命题成立(k∈N*),k个圆把平面分成k2-k+2个部.

  当n=k+1时,这k+1个圆中的k个圆把平面分成了k2-k+2个部分,第k+1个圆被前k个圆分成2k条弧,每条弧把它所在的部分分成了两部分,这时共增加了2k个部分,即k+1个圆把平面分成:

  (k2-k+2)+2k=(k+1)2-(k+1)+2个部分,即当n=k+1时,命题成立.

  由(1)、(2)可知,对任意n∈N*命题都成立.


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